Blackmanfönster

Blackmanfönster, auch Blackman window genannt, ist eine Fensterfunktion in der digitalen Signalverarbeitung, die verwendet wird, um diskrete Signale am Rand abzutasten. Ziel ist es, spektrale Leakage beim Fourier- oder Spektrumanalysieren zu reduzieren und damit die Frequenzauflösung zu verbessern.

Die Standardform des Blackmanfönsters für eine Länge N (0 ≤ n ≤ N-1) lautet:

w[n] = 0,42 - 0,5 cos(2πn/(N-1)) + 0,08 cos(4πn/(N-1)).

Dieses 3-Term-Fenster reduziert die Nebenkeulen im Frequenzspektrum gegenüber einem rechteckigen Fenster, kommt aber mit breiterem Hauptlappen. Es gibt Variationen, darunter das Blackman-Harris-Fenster, das durch zusätzliche Kosinus-Terme eine stärkere Unterdrückung der Nebenkeulen erzielt.

Eigenschaften und Anwendungen:

Das Blackmanfönster zeichnet sich durch eine relativ gute Unterdrückung der Nebenkeulen aus, typischerweise etwa -58 dB, bei gleichzeitig moderatem Anstellwinkel des Hauptlappens. Es ist besonders geeignet für die Spektralanalyse von Signalen, die vor der FFT gefenstern werden sollen, sowie für digitale Filteranwendungen, bei denen eine Reduktion von Leckeffekten wichtiger ist als maximal scharfe Frequenzauflösung.

Historie und Name:

Der Name erinnert an Ralph H. Blackman, der zur Entwicklung von Fensterfunktionen in der digitalen Signalverarbeitung beitrug. Das Fenster ist Teil einer Familie von Fenstern, die darauf abzielen, Spektralleckagen zu minimieren.

Siehe auch: Blackman-Harris-Fenster, Hann-Fenster, Hamming-Fenster.

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